李春葆《数据结构教程》(第4版)课后习题-串(圣才出品)

第4章串
1．采用顺序结构存储串，编写一个实现串通配符匹配的算法pattern______index（），其中的通配符只有“？”，它可以和任一字符匹配成功，例如，pattern______index（″? re″，″there are″）返回的结果是2。

答：本题的基础是Brute—Force模式匹配算法，只是增加了“？”的处理功能。

对应的算法如下：
2．有两个串s1和s2，设计一个算法求这样一个串，该串中的字符是s1和s2中的公共字符。

答：扫描s1，对于当前字符s1.data[i]，若在s2中，则将其加入到串s3中。

最后返回s3串。

对应的算法如下：
3．设目标为t=’abcaabbabcabaacbacba’，模式p=’abcabaa’。

（1）计算模式P的nextval函数值。

（2）不写算法，只画出利用KMP算法进行模式匹配时的每一趟匹配过程。

答：（1）先计算next数组，在此基础上求nextval数组，如表4-1所示。

表4-1 计算next数组和nextval数组
（2）采用KMP算法求子串位置的过程如下（开始时i=0，j=0）：
第1趟匹配：
此时i=4，j=4，匹配失败，而nextval[4]=0，则i=4，j=nextval[4]=0，即：
第2趟匹配：
此时i=6，j=2，匹配失败，而nextval[2]=0，则i=6，j=nextval[2]=0，即：
第3趟匹配：
此时i=6，j=0，匹配失败，而nextval[0]=-1，则i=6，j=nextval[0]=-1。

因j=-1，执行i=i+1=7，j=j+1=0，即：
第4趟匹配：
此时i=14，j=7，匹配成功，返回v=i-t．1ength=14-7=7。

上机实验题4
实验题1编写一个程序algo4-1.cpp，实现顺序串的各种基本运算，并在此基础上设计一个程序exp4-1.cpp完成如下功能：
（1）建立串s=″abcdefghefghijklmn″和串sl=″xyz″；
（2）输出串s；
（3）输出串s的长度；
（4）在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2；
（5）输出串s2；
（6）删除串s第2个字符开始的5个字符而产生串s2；
（7）输出串s2；
（8）将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2；
（9）输出串s2；
（10）提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3；
（11）输出串s3；
（12）将串s1和串s2连接起来而产生串s4；
（13）输出串s4。

实验题2编写一个程序algo4-2.cpp，实现链串的各种基本运算，并在此基础上设计一个程序exp4-2.cpp，完成如下功能：
（1）建立串s=″abcdefghefghijklmn″和串sl=″xyz″；
（2）输出串s；
（3）输出串s的长度；
（4）在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2；
（5）输出串s2；
（6）删除串s第2个字符开始的5个字符而产生串s2；
（7）输出串s2；
（8）将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2；
（9）输出串s2；
（10）提取串ｓ的第2个字符开始的10个字符而产生串s3；
（11）输出串s3；
（12）将串s1和串s2连接起来而产生串s4；
（13）输出串s4。

实验题3 编写一个程序exp4-3.cpp，实现顺序串的各种模式匹配运算，并在此基础上完成如下功能：
（1）建立目标串S="abcabcdabcdeabcdefabcdefg"和模式串t="abcdeabcdefab"；
（2）采用简单匹配算法求t在s中的位置；
（3）对模式串t求next数组值和nextval数组值；
（4）采用KMP算法求t在s中的位置；
（5）采用修正后的KMP算法求t在s中的位置。

实验题4 一个文本串可用事先给定的字母映射表进行加密。

例如，设字母映射表为：
则字符串“encrypt”被加密为“tkzwsdf”。

设计一个程序exp4-4.cpp将输入的文本串进行加密后输出，然后进行解密并输出。

实验题5 采用顺序结构存储串，编写一个程序exp4-5.cpp，求用户输入串s中出现的第一个最长重复子串的下标和长度。